Перетворення білків у технологічному процесі

 

Під час теплової обробки білки зсідаються. Початкова стадія зсідання білків (денатурація) починається з нагрівання продукту до 40 °С. При цьому білки втрачають нативні (природні) властивості. При нагріванні продукті понад 70 °С відбувається коагуляція білків. Вони втрачають властивість розчинятися й утримувати воду (набухати), в зв'язку з чим маса риби і м'яса після теплової обробки зменшується.

Білки, які містяться в продуктах у вигляді розчинів, зсідаються пластівцями. Це явище спостерігається при варінні бульйонів з м'яса, риби. У воду переходить частина білка, який збирається на поверхні бульйону, утворюючи піну.

Білки, які містяться в продуктах у вигляді драглеподібної маси, при нагріванні ущільнюються, виділяючи частину води (білки м'яса, риби), винятком є білки яєць, які при зсіданні не виділяють води. Чим вища температура продукту при тепловій обробці, тим більше ущільнюються білки, тим більше води вони виділяють. Внаслідок цього знижується засвоюваність їх організмом людини. Тому продукти, в яких є білки, не слід переварювати.

При нагріванні білки, жири, вуглеводи, вітаміни, мінеральні, смакові й ароматичні речовини, що містяться в продуктах, зазнають фізико-хімічних змін, як впливають на харчову цінність, а також на засвоюваність, смак, запах і зовнішній вигляд готової продукції.

 

 

Білки харчової сировини

 

В умовах підвищеного радіаційного впливу величезне значення має оптимальне забезпечення людини повноцінними білками – джерелами незамінних амінокислот. Останні регулюють протиінтоксикаційну функцію печінки, беруть участь у кровотворенні, підвищують імунітет, сприяють повноцінному засвоєнню вітамінів та інших речовин. Вміст білків у деяких продуктах харчування наведено в табл.17.

 

Таблиця 17.

Вміст білка в продуктах харчування (г/100 г продукту)

Назва продуктів Білків в грамах Ізолят соєвого білка (наприклад, SUPRO 760R)   Вироби з текстурованого соєвого білка 40-50 Соєве молоко   Соя 34,9 Чечевиця   Квасоля   Горох 20,5 Крупа: манна рис гречка пшоно "Геркулес" 11,3 7 12,6 11,5 11 Горіхи: фундук мигдаль 16,1 18,6 Хліб: пшеничний житній 7-8 4,5-6,5 Макаронні вироби   Гриби: свіжі сушені 0,9-3,3 до 27,5 Картопля   Капуста 1,8 Морква 1,3 Буряк 1,7 Яблука, груші 0,4 Ягоди 0,5-1,0 Горошок зелений   Перець солодкий 1,3 Кабак, кабачки 0,6-1,0 Огірки 0,7 Цибуля ріпчата 1,5 Молоко и кисло-молочні продукти 2,5-3,0 Сир 14-18 Сири (тверді) 23-27 Бринза 17,5-20,0 Яйця 12,5 Яєчний порошок 45,0 Яловичина 19,5 Свинина   Баранина 18,5 Печінка 17,5 Кури 19,5 Качки   Варені ковбаси 11,5 Копчені ковбаси   Риба, кальмари

 

Білки є носіями сульфгідрильних груп – ефективних інактиваторів (конкурентів), які легше окиснюються активними радикалами, ніж біологічними молекулами. Джерелами повноцінного білка є яловичина, свинина, м’ясо кролика, птахів, яйця, риба, молоко і молочні продукти. Важливе значення мають рослинні білки, велику кількість яких містять квасоля, горох, соя, зелений горошок, гречана та вівсяна крупи, хлібопродукти з борошна грубого помелу. Питома вага білків рослинною походження повинна становити 60 % для дітей і підлітків і 50 % – для дорослого населення від загальної їхньої кількості в раціоні.

До основних білкових продуктів можна віднести м'ясо, молоко, яйця. Вміст білка у м’ясі коливається у межах 14-20%. Але в різних органах та тканинах тваринного організму склад білка різний. Тому білок тваринних продуктів розглядається як суміш фракцій. Основою тканини м’яса є волокно, яке складається з міофібрил, між якими знаходиться рідина – саркоплазма. Волокна зв’язані між собою трубочками і мембранами, які утворюють сполучну тканину.

До складу міофібрил входять такі білки, як міозин, актин, тропоміозин; сполучна тканина містить колаген, ретикулін, еластин.; у саркоплазмі знаходяться альбуміни, глобуліни (належать до повноцінних білків), міоген.

Загальний вміст білка в коров’ячому молоці коливається у межах 3-4%. Розрізняють дві групи білків: казеїн (у вигляді складного комплексу із солями кальцію і фосфорної кислоти) і сироватки білки (лактоальбуміни, лактоглобуліни, імуноглобуліни). Білки молока повноцінні.

Білок яєць з точки зору амінокислотного складу збалансований краще ніж будь-який інший білок.

Більшість рослинних білків містить недостатню кількість незамінних амінокислот (однієї або декількох). Так, наприклад, білки хлібних культур, а відповідно, і одержані з них продукти, неповноцінні за лізином, метіоніном, треоніном. У білках картоплі, бобових не вистачає метіоніну і цістіну (60-70% оптимальної кількості). У той же час необхідно пам'ятати, що деякі амінокислоти при тепловій обробці, тривалому зберіганні продуктів можуть утворити не засвоювані організмом сполуки, і ставати «недоступними». Це знижує цінність білка.

Глютен - поняття, що об'єднує групу білків, виявлених в насінні злакових рослин, особливо пшениці, жита, вівса та ячменю. У деяких людей може бути алергічна реакція на глютен, що вимагає дотримання дієти з повним виключенням всіх продуктів, які містять глютен.

За амінокислотним складом білки зерна переважно повноцінні, оскільки до складу їх входять усі незамінні амінокислоти, зокрема найважливіші з них — триптофан, метіонін і лізин. У зерні пшениці найбільш цінними білками є гліадин і глютелін, які здатні утворювати клейковину, що має велике значення при виготовленні хлібобулочних і макаронних виробів. Найбільше клейковини міститься в периферійних шарах ендосперму. Клейковина є також у зерні жита та ячменю, але іншої природи і гіршої якості

Характерною рисою і перевагою сої є високий вміст білка, добре збалансованого за амінокислотним складом, а також підвищений вміст олії з великою часткою незамінних поліненасичених жирних кислот в співвідношенні, що відповідає потребам людського організму. У насінні сої міститься багато життєво важливих, біологічно активних компонентів – фосфоліпідів, токоферолів, вітамінів групи В та мінеральних елементів. У насінні сої міститься до 50% білка, тоді як у кукурудзі 9-12%, пшениці – 10-14, соняшнику – 16-20, – горосі 22-28%. Порівняно з іншими культурами вміст і співвідношення незамінних амінокислот у соєвому білку найближчі до ідеального білка (зразка ФАО). Соя, як сільськогосподарська культура, відзначається специфічністю живлення. Вона споживає більше поживних речовин на формування урожаю, ніж інші зернові й зернобобові культури; нерівномірно поглинає елементи живлення залежно від фази зростання і розвитку рослин. Соя також має здатність, як кожна бобова культура, асимілювати азот з повітря завдяки симбіозу з бульбочковими.

Горох - найбагатше джерело білка серед овочевих культур. Білки гороху подібні з білками м'яса, тому що містять низку незамінних амінокислот (цистин, лізин, триптофан, метіонін).

 

Ферменти

 

Використання ферментів перетворилося на найважливіший промисловий принцип вдосконалення харчової технології. Таким чином, виробництво продуктів харчування наразі перетворилося із своєрідного мистецтва у високоспеціалізовану технологію, яка грунтується на відкриттях природничих наук.

Біохімічні процеси, що протікають при зберіганні сировини і при виробництві харчових продуктів, пов'язані з дією природних, власних ферментів харчової сировини, а також ферментів, що вносяться в ході технологічного процесу у вигляді ферментних препаратів. Перш за все це ферменти, що продукуються різними мікроорганізмами; крім того, для отримання ферментних препаратів використовують проросле зерно, тканини тварин або тропічні рослини.

Ще на зорі цивілізації чоловік стикався з різними ферментативними процесами і використовував їх у своїй практичній діяльності. Спиртове та молочнокисле бродіння, застосування сичуга при приготуванні сирів, використання солоду та цвілевих грибів для оцукрювання крохмалистої сировини, застосування заквасок при виготовленні хліба - всі ці ферментативні процеси добре відомі з незапам'ятних часів.

У даний час багато галузей промисловості - хлібопечення, виноробство, пивоваріння, виробництво спирту, сироваріння, виробництво органічних кислот, чаю, тютюнових виробів, амінокислот, вітамінів, антибіотиків - засновані на використанні різних ферментативних процесів. Крім того, препарати ферментів знаходять все більш широке застосування в медицині та сільському господарстві. У зв'язку з цим виникла і розвивається нова галузь промисловості - виробництво ферментних препаратів.